CN116961611A - 一种体声波谐振器、体声波谐振器的制备方法和电子设备 - Google Patents

一种体声波谐振器、体声波谐振器的制备方法和电子设备 Download PDF

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Abstract

本公开提供一种体声波谐振器、体声波谐振器的制备方法和电子设备，属于体声波谐振器技术领域，包括第一衬底、第一电极、压电层、第二电极和温度补偿层；第一衬底上具有第一凹槽；第二电极、压电层和第一电极沿背离第一衬底一侧依次设置；第一凹槽的开槽朝向第二电极，且第一凹槽在压电层上的正投影覆盖第二电极在压电层上的正投影；第一电极和所述第二电极在压电层上的正投影至少部分重叠；温度补偿层设置在第一电极靠近第一衬底的一侧，且温度补偿层和压电层接触；其中，第一电极背离第一衬底的一侧具有至少一个阶梯结构；阶梯结构包括凸起结构和设置在凸起结构靠近第一电极中心区域一侧的第二凹槽；第二凹槽和所述凸起结构均呈环状。

Description

一种体声波谐振器、体声波谐振器的制备方法和电子设备
技术领域
本公开属于体声波谐振器技术领域，具体涉及一种体声波谐振器、体声波谐振器的制备方法和电子设备。
背景技术
传统的体声波(Bulk Acoustic Wave，BAW)谐振器是由包括第一电极、压电层和第二电极组成的三层复合结构，具有尺寸小和性能好等优点。
一方面，当在BAW谐振器上下电极两端激励射频信号时，由于压电层的压电材料的逆压电效应，电场在材料厚度方向上形成弹性波，同时一些横向振动(比如，寄生振动)也会被激发，从而影响BAW谐振器的性能。另一方面，由于制备BAW谐振器的材料大部分为负温度系数材料(例如压电层的材料为氮化铝AlN、氧化锌ZnO等，电极材料钼Mo、铝Al等)，导致BAW谐振器的谐振频率容易随着外界温度的变化而产生漂移。
发明内容
本公开旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种体声波谐振器、体声波谐振器的制备方法和电子设备，能够抑制寄生振动，改善体声波谐振器的性能，同时还能够降低谐振器的温度系数。
第一方面，解决本公开技术问题所采用的技术方案是一种体声波谐振器，包括第一衬底、第一电极、压电层、第二电极和温度补偿层；所述第一衬底上具有第一凹槽；
所述第二电极、所述压电层和所述第一电极沿背离所述第一衬底一侧依次设置；所述第一凹槽的开槽朝向所述第二电极，且所述第一凹槽在所述压电层上的正投影覆盖所述第二电极在所述压电层上的正投影；所述第一电极和所述第二电极在所述压电层上的正投影至少部分重叠；
所述温度补偿层设置在所述第一电极靠近所述第一衬底的一侧，且所述温度补偿层和所述压电层接触；
其中，所述第一电极背离所述第一衬底的一侧具有至少一个阶梯结构；所述阶梯结构包括凸起结构和设置在所述凸起结构靠近所述第一电极中心区域一侧的第二凹槽；所述第二凹槽和所述凸起结构均呈环状。
在一些实施例中，所述第一电极包括多个所述阶梯结构，且多个所述阶梯结构嵌套设置。
在一些实施例中，所述第二凹槽的轮廓和所述凸起结构的轮廓在所述第一衬底上的正投影均为规则多边形。
在一些实施例中，所述规则多边形包括正四边形、正五边形和正六边形。
在一些实施例中，所述凸起结构的厚度与所述第一电极厚度的比值在9/20～11/20之间；和/或，
所述第二凹槽的厚度与所述第一电极厚度的比值在1/5～3/10之间。
在一些实施例中，所述压电层的材料包括单晶氮化铝。
在一些实施例中，所述温度补偿层的材料为具有正温度系数的材料。
在一些实施例中，所述正温度系数的材料包括二氧化硅。
在一些实施例中，所述温度补偿层的厚度满足以下条件至少之一：
所述温度补偿层的厚度与所述第二电极的厚度的比值在19/20～21/20之间；
所述温度补偿层的厚度与所述第一电极的厚度的比值在9/20～11/20之间；
所述温度补偿层的厚度与所述压电层的厚度的比值在1/20～3/20之间。
在一些实施例中，所述温度补偿层设置在所述压电层和所述第一电极之间；或者，
所述温度补偿层设置在所述压电层与所述第二电极之间。
在一些实施例中，所述压电层包括沿所述第二电极背离所述第一衬底一侧依次设置的外延生长层和种子层。
在一些实施例中，还包括设置在所述第一电极背离所述第一衬底一侧的钝化层。
第二方面，本公开还提供了一种体声波谐振器的制备方法，包括：
提供一具有第一凹槽的第一衬底；
在第二衬底上形成压电层；
在所述压电层背离所述第二衬底的一侧形成第二电极；
将形成有所述压电层和所述第二电极的第二衬底与所述第一衬底相键合；所述第一凹槽的开槽朝向所述第二电极，且所述第一凹槽在所述压电层上的正投影覆盖所述第二电极在所述压电层上的正投影；
去除所述第二衬底，并且在所述压电层背离所述第一衬底的一侧形成第一电极；形成所述第一电极包括：
形成第一电极材料层，并通过构图工艺形成具有至少一个阶梯结构的第一电极；其中，所述阶梯结构包括凸起结构和第二凹槽；在所述第一电极背离所述第一衬底一侧形成所述凸起结构；在所述凸起结构靠近所述第一电极中心区域一侧形成所述第二凹槽；所述第二凹槽和所述凸起结构均呈环状；
所述制备方法还包括：
在所述第一电极靠近所述第一衬底的一侧形成温度补偿层；所述温度补偿层和所述压电层接触。
在一些实施例中，形成的所述第一电极包括多个所述阶梯状结构，且多个所述阶梯状结构嵌套设置。
在一些实施例中，形成所述压电层的步骤包括：
采用金属有机化学气相沉积工艺，在所述第二衬底上形成第一材料层，所述第一材料层作为种子层；
采用金属有机化学气相沉积工艺，在所述种子层背离所述第二衬底的一侧形成第二材料层，所述第二材料层在所述第一材料层的作用下外延生长，形成所述外延生长层，以形成由所述种子层和所述外延生长层叠置的所述压电层。
在一些实施例中，所形成的所述第一材料层和所述第二材料层的材料为单晶氮化铝。
在一些实施例中，形成所述温度补偿层的步骤包括以下任一方式：
在所述压电层和所述第一电极之间形成所述温度补偿层；或者，
在所述压电层和所述第二电极之间形成所述温度补偿层。
第三方面，本公开还提供了一种电子设备，包括如上述第一方面任一项实施例所述的体声波谐振器。
附图说明
图1和图2为本公开实施例所提供的体声波谐振器的结构侧视图；
图3a和图3b为本公开实施例所提供的体声波谐振器的结构剖视图；
图4为本公开实施例所提供的体声波谐振器的俯视图；
图5为本公开实施例所提供的凸起结构的输入阻抗实部频率响应仿真曲线的示意图；
图6为本公开实施例所提供的第二凹槽的输入阻抗实部频率响应仿真曲线的示意图；
图7为本公开实施例所提供的压电层具体结构的侧视图；
图8为本公开实施例所提供的体声波谐振器的具体制备工艺流程图；
图9a～9f为本公开实施例所提供的体声波谐振器的具体制备工艺示意图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对在附图中提供的本公开的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本公开的范围，而是仅仅表示本公开的选定实施例。基于本公开的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
需要说明的是，本公开中，第一方向X、第二方向Y和第三方向Z三者两两相交，在本公开中，以第一方向X和第二方向Y在第一衬底所在平面互相垂直，第一方向X为水平方向，第二方向Y为竖直方向，且第三方向Z为垂直方向，其垂直于第一衬底所在平面为例进行说明，但不对本公开构成限制。
以下将参照附图更详细地描述本公开。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。
参见图1和图2所示，为本公开实施例所提供的体声波谐振器的结构侧视图，包括第一衬底10、第一电极11、压电层12、第二电极13和温度补偿层14。其中，第一衬底10上具有第一凹槽101。
第二电极13、压电层12和第一电极11沿背离第一衬底10一侧依次设置，也即第一电极11、压电层12和第二电极13位于第二方向Y上的不同层。第一凹槽101的开槽朝向第二电极13，且第一凹槽101在压电层12上的正投影覆盖第二电极13在压电层12上的正投影。
示例性的，第二电极13未与第一衬底10相接触，也即第二电极13在第一方向X的尺寸长度小于第一凹槽101在第一方向X上的尺寸长度。
第一电极11和第二电极13在压电层12上的正投影至少部分重叠。示例性的，若第一电极11和第二电极13在第一方向X上的尺寸长度相同，可以设置第一电极11和第二电极13在压电层12上的正投影完全重叠。
温度补偿层14设置在第一电极11靠近第一衬底10的一侧，且温度补偿层14和压电层12接触。具体地，温度补偿层14可以设置在压电层12和第一电极11之间，如图1所示。当然，温度补偿层14也可以设置在压电层12和第二电极13之间，如图2所示。
示例性的，第一衬底10的材料可以包括但不限于：陶瓷、玻璃材料、硅、砷化镓或蓝宝石等材料。
本公开实施例中，压电层12的材料可以包括单晶压电材料，例如单晶氮化铝，压电层12可以为一层单晶氮化铝薄膜。其中，单晶氮化铝薄膜相比于多晶氮化铝薄膜，单晶氮化铝薄膜具有良好的结晶质量和高压电性能，进而单晶氮化铝薄膜构成的BAW谐振器相比有多晶氮化铝薄膜构成的BAW谐振器具有更低的损耗和更高的Q值，Q值为BAW谐振器的品质因子；Q值越高，表征BAW谐振器的谐振频率越稳定，性能越好。
由于单晶压电材料相比多晶压电材料具有更高的声速，通过公式f＝v/(2t)可知，相同谐振频率下，单晶压电材料的厚度相比多晶压电材料的厚度大。其中，f表示谐振频率，v表示单晶压电材料的声速，t表示压电层12的厚度。已知压电层12的结晶质量随着厚度的减小而降低，因此，在相同谐振频率下，本公开实施例提供的单晶压电材料相比多晶压电材料具有更好的结晶质量和压电性能。另外，多晶氮化铝薄膜的导热系数随着厚度的减小而降低，限制了BAW谐振器的功率处理能力，本公开实施例提供的单晶氮化铝薄膜具有更优的导热系数。
本公开实施例为了抑制BAW谐振器的寄生振动，本公开实施例的谐振器的第一电极11采用具有阶梯结构110的第一电极11，如图3a和图3b所示的体声波谐振器的结构剖视图，具体地，第一电极11背离第一衬底10的一侧具有至少一个阶梯结构110；阶梯结构110可以包括凸起结构111和设置在凸起结构111靠近第一电极11中心区域一侧的第二凹槽112；第二凹槽112和凸起结构111均呈环状(可以参见下述图4所示结构)。
图3a以第一电极11包括一个阶梯结构110为例，阶梯结构110中的凸起结构111在第二方向Y上的外边界为第一电极11在第二方向Y上的外边界。第二凹槽112设置在凸起结构111靠近第一电极11中心区域的一侧，且第二凹槽112的轮廓在压电层12上的正投影与凸起结构111的轮廓在压电层12上的正投影不重叠。
在一些实施例中，如图4所示，第一电极11可以包括多个阶梯结构110，且多个阶梯结构110嵌套设置。
图4示出了两个阶梯结构110之间的嵌套，具体地，第一阶梯结构110-1设置在第二阶梯结构110-2背离第一电极11中心区域一侧，且第一阶梯结构110-1中的第二凹槽112-1设置在第二阶梯结构110-2中的凸起结构111-2背离第一电极11中心区域一侧。第一阶梯结构110-1中的第二凹槽112的轮廓与第二阶梯结构110-2中的凸起结构111的轮廓在压电层12上的正投影不重叠。本公开实施例不限定第二凹槽112-1和凸起结构111-2之间的间隔距离，可根据实际情况和经验设定。
图3b以第一电极11包括两个阶梯结构110为例，示出了第一阶梯结构110-1和第二阶梯结构110-2；第一阶梯结构110-1包括凸起结构111-1和第二凹槽112-1；阶梯结构111-2和第二凹槽112-2。
本公开实施例提供的两个以上阶梯结构之间的嵌套可以参见图4中示出的两个阶梯结构110嵌套设置的方式，重复部分不再赘述。
如图5中的(a)～(d)所示为凸起结构111的宽度分别为2μm、4μm、6μm和8μm的输入阻抗实部频率响应仿真曲线，其中，横轴为频率(单位：兆赫兹)，纵轴表示输入阻抗实部增益。由凸起结构111的不同宽度的输入阻抗实部频率响应仿真曲线可知，在凸起结构111的宽度设置为6μm时，串联和并联谐振频率附近的寄生谐振峰值最小。如图6的(a)～(d)所示为第二凹槽112的宽度分别为2μm、3μm、4μm和5μm的输入阻抗实部频率响应仿真曲线，其中，横轴为频率(单位：兆赫兹)，纵轴表示输入阻抗实部增益。由第二凹槽112的不同宽度的输入阻抗实部频率响应仿真曲线可知，在第二凹槽112的宽度设置为4μm时，串联和并联谐振频率附近的寄生谐振峰值最小。基于上述仿真结果，本公开可以设置阶梯结构110中的凸起结构111的宽度在5.5μm～6.5μm之间，优选为6μm。本公开可以设置阶梯结构110中的第二凹槽112的宽度在3.5μm～4.5μm之间，优选为4μm。这种阶梯结构110能够有效地抑制BAW谐振器的寄生振动，改善BAW谐振器的Q值。
如图3a和图3b所示，本公开实施例中，凸起结构111的宽度w1可以在5.5μm～6.5μm之间，凸起结构111的厚度h1与第一电极11厚度的比值可以在9/20～11/20之间，例如，凸起结构111的厚度h1可以为第一电极11厚度的一半，具体地，第一电极11厚度可以在0.3μm～0.5μm之间，凸起结构111的厚度可以在0.15μm～0.25μm之间。第二凹槽112的宽度w2可以在3.5μm～4.5μm之间，第二凹槽112的厚度h2与第一电极11厚度的比值可以为1/5～3/10，例如，第二凹槽112的厚度h2可以为第一电极11厚度的四分之一，具体地，若第一电极11厚度在0.3μm～0.5μm之间，则第二凹槽112的厚度可以在0.075μm～0.175μm之间。
示例性的，第一电极11的材料和第二电极13的材料可以包括但不仅限于：铂、铝和钼等材料。
BAW谐振器在受到材料厚度方向上的弹性波时，往往伴随一些横波，横波在第一电极11内不断反射，会产生横向振动(也即寄生振动)。通常情况下，过小的锐角会导致横波在第一电极11内不断反射，入射和反射路径太短，导致BAW谐振器的寄生频率过高，从而影响BAW谐振器的性能。本公开实施例提供了具有规则多边形形状的第一电极11，能够避免出现过小的锐角。
本公开实施例中，第二凹槽112的轮廓和凸起结构111的轮廓在第一衬底10上的正投影均为规则多边形。示例性的，规则多边形可以包括但不仅限于：正四边形、正五边形和正六边形等。
在一些实施例中，第二凹槽112的轮廓和凸起结构111的轮廓在第一衬底10上的正投影可以为不规则多边形，但该不规则多边形不包含锐角。
BAW谐振器中压电层12的材料、第一电极11的材料和第二电极13的材料具有负温度系数，在外界工作温度变化的情况下，谐振器的工作频率容易随着温度的变化而变化，因此，为了补偿BAW谐振器因温度变化造成的频率偏移，本公开实施例设置了温度补偿层14，该温度补偿层14的材料为具有正温度系数的材料，能够补偿具有负温度系数的材料的谐振器因温度改变造成的频率偏移。
示例性的，正温度系数的材料可以包括但不限于二氧化硅。
温度补偿层14的厚度可以满足以下条件至少之一：
温度补偿层14的厚度与第二电极13的厚度的比值在19/20～21/20之间；
温度补偿层14的厚度与第一电极11的厚度的比值在9/20～11/20之间；
温度补偿层14的厚度与压电层12的厚度的比值在1/20～3/20之间。
示例性的，温度补偿层14的厚度可以与第二电极13的厚度相同；例如，温度补偿层14的厚度和第二电极13的厚度均在0.15μm～0.25μm之间。温度补偿层14的厚度与第一电极11的厚度的比值可以为1/2；若第一电极11厚度在0.3μm～0.5μm之间，温度补偿层14的厚度可以设置在0.15μm～0.25μm之间。温度补偿层14的厚度与压电层12的厚度的比值可以为1/10；例如，若压电层12的厚度设置在1.5μm～2.5μm之间，则温度补偿层14的厚度可以设置在0.15μm～0.25μm之间。
如图7所示，压电层12可以包括外延生长层121。为了为外延生长层121提供有利的生长条件，压电层12还可以包括种子层122。具体地，压电层12包括沿第二电极13背离第一衬底10一侧依次设置的外延生长层121和种子层122。
本公开实施例为了保护第一电极11，BAW谐振器还包括钝化层15，钝化层15设置在第一电极11背离第一衬底10的一侧，参见图9f所示。
钝化层15的材料可以与压电层12的材料相同，例如钝化层15的材料为单晶氮化铝。钝化层15可以对BAW谐振器的结构进行保护，避免BAW谐振器的内部结构遭受水分、腐蚀物、污染物和碎屑等外在条件的影响。
基于同一发明构思，本公开实施例还提供了一种体声波谐振器的制备方法，本公开实施例中体声波谐振器所解决问题的原理，与本公开实施例上述体声波谐振器实施例所公开的体声波谐振器所解决问题的原理相似，因此一种体声波谐振器的制备方法中体声波谐振器的具体结构，可以参见上述体声波谐振器实施例中的BAW谐振器的具体结构，重复之处不再赘述。
本公开实施例提供的体声波谐振器的具体制备工艺流程如下，如图8所示的步骤S1～S5：
S1、如图9a所示，在第二衬底16上形成压电层12。
这里，第二衬底16的厚度可以在10μm～600μm之间。
具体地，可以采用金属有机化学气相沉积工艺，在第二衬底16上形成一层压电层12。压电层12的厚度可以在1.5μm～2.5μm之间。
在压电层12包括种子层122和外延生长层121的情况下，形成压电层12的步骤(S1-1和S1-2)具体包括：
S1-1、采用金属有机化学气相沉积工艺，在第二衬底16上形成第一材料层，第一材料层作为种子层122。
这里，种子层122的厚度可以在0.5μm～1μm之间；
S1-2、采用金属有机化学气相沉积工艺，在种子层122背离第二衬底16的一侧形成第二材料层，第二材料层在第一材料层的作用下外延生长，形成外延生长层121，以形成由种子层122和外延生长层121叠置的压电层12。
第一材料层作为种子层122可以促使第二材料层在外延生长的过程中具有良好的晶向。所形成的第一材料层的材料和第二材料层的材料可以为单晶氮化铝。
这里，形成的外延生长层121的厚度可以在1μm～1.5μm之间。
S2、如图9b所示，在压电层12背离第二衬底16的一侧形成第二电极13。
这里，第二电极13的厚度可以在0.15μm～0.25μm之间。
具体地，采用磁控溅射工艺，在压电层12背离第二衬底16的一侧形成第二电极13。
S3、如图9c所示，将形成有压电层12和第二电极13的第二衬底16与第一衬底10相键合，第一衬底10具有第一凹槽101，第一凹槽101的开槽朝向第二电极13，且第一凹槽101在压电层12上的正投影覆盖第二电极13在压电层12上的正投影。
第一衬底10具有第一凹槽101，将形成有压电层12和第二电极13的第二衬底16与第一衬底10相键合之后，形成空气隙，该空气隙用于将声波限制在BAW谐振器内。
示例性的，第一衬底10厚度可以在400μm～600μm之间。第一凹槽101的厚度可以在第一衬底10厚度的1/3～1/2之间。
S4、去除第二衬底16，并且在压电层12背离第一衬底10的一侧形成第一电极11。
如图9d所示，去除第二衬底16，具体制备过程如下：首先，将图9c所示的BAW谐振器结构进行翻转；之后，利用机械研磨工艺，将第二衬底16减薄至第二衬底16的1/3～1/2，之后，再通过构图工艺去除剩余的第二衬底16。
如图9e所示，形成第一电极11具体可以包括以下步骤S4-1～S4-2：
S4-1、采用磁控溅射工艺，在压电层12背离第一衬底10的一侧形成第一电极11材料层。
这里，第一电极11材料层的厚度可以在0.3μm～0.5μm之间。
S4-2、通过构图工艺形成具有至少一个阶梯结构110的第一电极11，其中，阶梯结构110包括凸起结构111和第二凹槽112；在第一电极11背离第一衬底10一侧形成凸起结构111；在凸起结构111靠近第一电极11中心区域一侧形成第二凹槽112；第二凹槽112和凸起结构111均呈环状。
凸起结构111的厚度可以是第一电极11的厚度的一半；第二凹槽112的厚度可以是第一电极11厚度的四分之一。
例如，在第一电极11材料层上依次执行光刻胶涂布、曝光、显影、刻蚀、以及光刻胶剥离，形成具有至少一个阶梯结构110的第一电极11。凸起结构111的宽度可以在5.5μm～6.5μm之间，厚度可以在0.15μm～0.25μm之间；和/或，第二凹槽112的宽度可以在3.5μm～4.5μm之间，厚度可以在0.075μm～0.175μm之间。
在一些实施例中，形成的第一电极11可以包括多个阶梯状结构，且多个阶梯状结构嵌套设置，具体嵌套结构可以参见图4所示，以及图4对应的说明内容，重复部分不再赘述。
在一些实施例中，在第一电极11靠近第一衬底10的一侧可以形成温度补偿层14；温度补偿层14和压电层12接触。
温度补偿层14可以具有多种不同的制备方式，针对S4，除了S4-1～S4-2的制备方式之外，还可以在压电层12和第一电极11之间形成温度补偿层14，如图1所示。
或者，除了S3的制备方式之外，还可以在压电层12和第二电极13之间形成温度补偿层14，如图2所示。
这里，温度补偿层14的厚度可以在0.15μm～0.25μm之间。
S5、如图9f所示，在图3所示结构的基础上，在第一电极11背离第一衬底10的一侧形成钝化层15。
基于同一发明构思，本公开实施例还提供了一种电子设备，该电子设备可以包括本公开上述实施例中所公开的一种体声波谐振器，其中，电子设备中的体声波谐振器所解决问题的原理，与本公开实施例上述体声波谐振器实施例所公开的体声波谐振器所解决问题的原理相似，因此本公开实施例电子设备中体声波谐振器的具体结构，可以参见上述体声波谐振器实施例中的BAW谐振器的具体结构，重复之处不再赘述。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式，然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本公开的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本公开的保护范围。

Claims (18)

1.一种体声波谐振器，其特征在于，包括第一衬底、第一电极、压电层、第二电极和温度补偿层；所述第一衬底上具有第一凹槽；
所述第二电极、所述压电层和所述第一电极沿背离所述第一衬底一侧依次设置；所述第一凹槽的开槽朝向所述第二电极，且所述第一凹槽在所述压电层上的正投影覆盖所述第二电极在所述压电层上的正投影；所述第一电极和所述第二电极在所述压电层上的正投影至少部分重叠；
所述温度补偿层设置在所述第一电极靠近所述第一衬底的一侧，且所述温度补偿层和所述压电层接触；
其中，所述第一电极背离所述第一衬底的一侧具有至少一个阶梯结构；所述阶梯结构包括凸起结构和设置在所述凸起结构靠近所述第一电极中心区域一侧的第二凹槽；所述第二凹槽和所述凸起结构均呈环状。
2.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述第一电极包括多个所述阶梯结构，且多个所述阶梯结构嵌套设置。
3.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述第二凹槽的轮廓和所述凸起结构的轮廓在所述第一衬底上的正投影均为规则多边形。
4.根据权利要求3所述的体声波谐振器，其特征在于，所述规则多边形包括正四边形、正五边形和正六边形。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的体声波谐振器，其特征在于，所述凸起结构的厚度与所述第一电极厚度的比值在9/20～11/20之间；和/或，
所述第二凹槽的厚度与所述第一电极厚度的比值在1/5～3/10之间。
6.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述压电层的材料包括单晶氮化铝。
7.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述温度补偿层的材料为具有正温度系数的材料。
8.根据权利要求7所述的体声波谐振器，其特征在于，所述正温度系数的材料包括二氧化硅。
9.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述温度补偿层的厚度满足以下条件至少之一：
所述温度补偿层的厚度与所述第二电极的厚度的比值在19/20～21/20之间；
所述温度补偿层的厚度与所述第一电极的厚度的比值在9/20～11/20之间；
所述温度补偿层的厚度与所述压电层的厚度的比值在1/20～3/20之间。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的体声波谐振器，其特征在于，所述温度补偿层设置在所述压电层和所述第一电极之间；或者，
所述温度补偿层设置在所述压电层与所述第二电极之间。
11.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述压电层包括沿所述第二电极背离所述第一衬底一侧依次设置的外延生长层和种子层。
12.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，还包括设置在所述第一电极背离所述第一衬底一侧的钝化层。
13.一种体声波谐振器的制备方法，其特征在于，包括：
提供一具有第一凹槽的第一衬底；
在第二衬底上形成压电层；
在所述压电层背离所述第二衬底的一侧形成第二电极；
将形成有所述压电层和所述第二电极的第二衬底与所述第一衬底相键合；所述第一凹槽的开槽朝向所述第二电极，且所述第一凹槽在所述压电层上的正投影覆盖所述第二电极在所述压电层上的正投影；
去除所述第二衬底，并且在所述压电层背离所述第一衬底的一侧形成第一电极；形成所述第一电极包括：
形成第一电极材料层，并通过构图工艺形成具有至少一个阶梯结构的第一电极；其中，所述阶梯结构包括凸起结构和第二凹槽；在所述第一电极背离所述第一衬底一侧形成所述凸起结构；在所述凸起结构靠近所述第一电极中心区域一侧形成所述第二凹槽；所述第二凹槽和所述凸起结构均呈环状；
所述制备方法还包括：
在所述第一电极靠近所述第一衬底的一侧形成温度补偿层；所述温度补偿层和所述压电层接触。
14.根据权利要求13所述的体声波谐振器的制备方法，其特征在于，所形成的所述第一电极包括多个所述阶梯状结构，且多个所述阶梯状结构嵌套设置。
15.根据权利要求13所述的体声波谐振器的制备方法，其特征在于，形成所述压电层的步骤包括：
采用金属有机化学气相沉积工艺，在所述第二衬底上形成第一材料层，所述第一材料层作为种子层；
采用金属有机化学气相沉积工艺，在所述种子层背离所述第二衬底的一侧形成第二材料层，所述第二材料层在所述第一材料层的作用下外延生长，形成所述外延生长层，以形成由所述种子层和所述外延生长层叠置的所述压电层。
16.根据权利要求15所述的体声波谐振器的制备方法，其特征在于，所形成的所述第一材料层和所述第二材料层的材料为单晶氮化铝。
17.根据权利要求13-16中任一项所述的体声波谐振器的制备方法，其特征在于，形成所述温度补偿层的步骤包括以下任一方式：
在所述压电层和所述第一电极之间形成所述温度补偿层；或者，
在所述压电层和所述第二电极之间形成所述温度补偿层。
18.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1～12所述的体声波谐振器。
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